DE LA NATURE DE LA CHALEUR ET DE SA MESURE

L — LE THERMOKÈTBE.

Notions préliminaires. - Les corps, sans changer de nature, peuvent devenir chauds ou froids. Ils se modifient par conséquent sous l'influence d'une cause spéciale que nous appelons chaleur; elle s'accumule dans ces corps quand ils s'échauflfent, elle les abandonne quand on les refroidît. Quelle que soit sa cause, la chaleur est une grandeur; on la mesurera par un appareil nommé calorimètre.

On désigne par le mot température l'état calorifique essentiellement variable avec le temps, mais déterminé à un moment donné, dans lequel se trouvent les corps. On va l'apprécier par le thermomètre, après avoir prouvé, comme il suit, que toute matière augmente ou diminue de volume quand on la chauffe ou qu'on la refroidit.

Dilatabilité. - Sur une base solide en bois sont fixées deux colonnes

Fig. 120.

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métalliques verticales A et B [fig. 120); leurs parties super

leures sont

Fig 151

percées de deux trous cylindriques horizontaux dans lesquels on introduit une tige métallique CD. Une vis de pression A fixe l'une des extrémités de la tige, pendant que l'autre bout D reste libre, d'avancer ou de reculer.

On amplifie le mouvement au moyen d'un levier coudé DOE, dont la partie verticale très-courte OD est chassée par l'extrémité D et dont la branche horizontale très-longue OE parcourt un limbe divisé. Sous la tige se trouve, dans une auge de cuivre MN, une mèche imbibée d'alcool qu'on allume et qui échauffe la tige. Tg^nt que la température croît, le levier indicateur s'élève ; quand elle devient constante, il demeure fixe, et si elle diminue, il s'abaisse. Tous les métaux que l'on place dans cet appareil éprouvent la même action; à des différences de grandeur près, tous se dilatent.

Pour constater la dilatation des liquides, il suffit de les enfermer dans un ballon B terminé par un tube étroit (yfjor, 121), de marquer avec un index le sommet initial A du liquide et de plonger le ballon dans l'eau chaude; on voit bientôt le niveau dépasser l'index. Les liquides sont plus dilatables que les solides, et les gaz plus que les liquides. Pour le montrer, on peut garder l'appareil précédent, le remphr d'air et introduire dans le tube capillaire qui le termine un index liquide A. Toutes les fois que l'on touchera le ballon avec la main, on verra l'index monter vivement ; il s'abaissera aussitôt que l'on remettra l'appareil dans ses conditions primitives.

Thermomètre. — Cette loi générale de la dilatation une fois démontrée, on peut construire des appareils analogues aux précédents et les disposer de manière à mesurer à chaque instant le volume d'un corps convenablement choisi. Suivant que ce volume augmentera, restera constant ou diminuera, on saura que la température du corps s'élève, reste stationnaire ou s'abaisse; et l'état calorifique étant ainsi lié à l'état du volume, on conçoit que l'on puisse mesurer les changements de température par l'effet mécanique qu'ils produisent, c'est-à-dire par la dilatation; il n'y aura pour cela qu'à choisir des unités conventionnelles. Les instruments construits sur ce principe sont des thermomètres.